Sedan WHO officiellt förklarade COVID-19 som en global "pandemi" den 11 mars 2020, har länder runt om i världen enhälligt betraktat desinfektion som den första försvarslinjen för att förhindra spridningen av epidemin. Fler och fler vetenskapliga forskningsinstitutioner har blivit mycket intresserade av desinfektion av ultraviolett (UV) lampbestrålning: denna desinfektionsteknik kräver minimal manuell drift, ökar inte bakteriell resistens och kan utföras på distans utan att personer är närvarande. Intelligent kontroll och användning är särskilt lämplig för stängda offentliga platser med hög publiktäthet, långa uppehållstider och där korsinfektion är mest sannolikt. Det har blivit huvudströmmen för förebyggande av epidemier, sterilisering och desinfektion. För att tala om ursprunget till ultravioletta steriliserings- och desinfektionslampor måste vi börja långsamt med upptäckten av ljuset "ultraviolett".
Ultravioletta strålar är ljus med en frekvens på 750THz till 30PHz i solljus, vilket motsvarar en våglängd på 400nm till 10nm i vakuum. Ultraviolett ljus har en högre frekvens än synligt ljus och kan inte ses med blotta ögat. För länge sedan visste folk inte att det fanns.
Ritter (Johann Wilhelm Ritter，(1776～1810）
Efter att den brittiske fysikern Herschel upptäckte osynliga värmestrålar, infraröda strålar, år 1800, i enlighet med fysikbegreppet att "saker har tvånivåsymmetri", upptäckte den tyske fysikern och kemisten Johann Wilhelm Ritter (1776-1810) 1801 att det finns osynligt ljus bortom den violetta änden av det synliga spektrumet. Han upptäckte att en sektion utanför den violetta änden av solljusspektrat kunde sensibilisera fotografiska filmer som innehåller silverbromid, och på så sätt upptäcka förekomsten av ultraviolett ljus. Därför är Ritter också känd som fadern till ultraviolett ljus.
Ultravioletta strålar kan delas in i UVA (våglängd 400nm till 320nm, lågfrekvent och långvågig), UVB (våglängd 320nm till 280nm, medelfrekvent och medelvåg), UVC (våglängd 280nm till 100nm, EUV, högfrekvent), 100nm till 10nm, ultrahög frekvens) 4 slag.
År 1877 rapporterade Downs och Blunt för första gången att solstrålning kan döda bakterier i odlingsmedier, vilket också öppnade dörren till forskning och tillämpning av ultraviolett sterilisering och desinfektion. År 1878 upptäckte människor att ultravioletta strålar i solljus har en steriliserande och desinficerande effekt. Åren 1901 och 1906 uppfann människor kvicksilverbågen, en artificiell ultraviolett ljuskälla, och kvartslampor med bättre ultraviolett ljustransmissionsegenskaper.
År 1960 bekräftades först mekanismen för ultraviolett sterilisering och desinfektion. Å ena sidan, när mikroorganismer bestrålas med ultraviolett ljus, absorberar deoxiribonukleinsyran (DNA) i den biologiska cellen ultraviolett fotonenergi, och en cyklobutylring bildar en dimer mellan två intilliggande tymingrupper i samma kedja av DNA-molekylen. (tymindimer). Efter att dimeren har bildats påverkas den dubbla helixstrukturen hos DNA, syntesen av RNA-primrar kommer att stoppa vid dimeren och replikations- och transkriptionsfunktionerna av DNA hindras. Å andra sidan kan fria radikaler genereras under ultraviolett bestrålning, vilket orsakar fotojonisering, vilket förhindrar mikroorganismer från att replikera och reproducera sig. Celler är mest känsliga för ultravioletta fotoner i våglängdsbanden nära 220nm och 260nm, och kan effektivt absorbera fotonenergi i dessa två band, och därigenom förhindra DNA-replikation. Det mesta av den ultravioletta strålningen med en våglängd på 200nm eller kortare absorberas i luften, så det är svårt att sprida sig över långa avstånd. Därför är den huvudsakliga ultravioletta strålningsvåglängden för sterilisering koncentrerad mellan 200 nm och 300 nm. Däremot kommer ultravioletta strålar som absorberas under 200nm att sönderdela syremolekyler i luften och producera ozon, som också kommer att spela en roll vid sterilisering och desinfektion.
Processen med luminescens genom en exciterad urladdning av kvicksilverånga har varit känd sedan början av 1800-talet: ångan är innesluten i ett glasrör, och en spänning appliceras på två metallelektroder i båda ändar av röret, vilket skapar en "ljusbåge" ", vilket får ångan att glöda. Eftersom transmittansen av glas till ultraviolett var extremt låg vid den tiden, hade artificiella ultravioletta ljuskällor inte realiserats.
1904 använde Dr Richard Küch från Heraeus i Tyskland bubbelfritt, högrent kvartsglas för att skapa den första ultravioletta kvicksilverlampan i kvarts, Original Hanau® Höhensonne. Küch anses därför vara uppfinnaren av den ultravioletta kvicksilverlampan och en pionjär inom användningen av artificiella ljuskällor för mänsklig bestrålning i medicinsk ljusterapi.
Sedan den första ultravioletta kvicksilverlampan av kvarts dök upp 1904, började man studera dess tillämpning inom steriliseringsområdet. År 1907 marknadsfördes förbättrade ultravioletta kvartslampor i stor utsträckning som en ljuskälla för medicinsk behandling. År 1910, i Marseille, Frankrike, användes det ultravioletta desinfektionssystemet för första gången i produktionsmetoderna för rening av vattenförsörjning i städer, med en daglig reningskapacitet på 200 m3/d. Runt 1920 började man studera ultraviolett ljus inom området luftdesinfektion. 1936 började man använda ultraviolett steriliseringsteknik i operationssalar på sjukhus. 1937 användes ultravioletta steriliseringssystem först i skolor för att kontrollera spridningen av röda hund.
I mitten av 1960-talet började människor tillämpa ultraviolett desinfektionsteknik vid rening av avloppsvatten i städer. Från 1965 till 1969 genomförde Ontario Water Resources Commission i Kanada forskning och utvärdering av tillämpningen av ultraviolett desinfektionsteknik vid rening av avloppsvatten i städer och dess inverkan på mottagande vattenförekomster. 1975 införde Norge ultraviolett desinfektion, och ersatte klordesinfektion med biprodukter. Ett stort antal tidiga studier har utförts på tillämpningen av ultraviolett desinfektion vid rening av avloppsvatten från städer.
Detta berodde främst på att forskare vid den tiden insåg att kvarvarande klor i den mycket använda kloreringsdesinfektionsprocessen var giftig för fiskar och andra organismer i den mottagande vattenförekomsten. , och det upptäcktes och bekräftades att kemiska desinfektionsmetoder som klordesinfektion kan producera cancerframkallande och genetiska avvikelser som biprodukter som trihalometaner (THM). Dessa fynd fick människor att söka en bättre desinfektionsmetod. 1982 uppfann ett kanadensiskt företag världens första öppna kanaler för ultraviolett desinfektionssystem.
1998 bevisade Bolton effektiviteten av ultraviolett ljus för att förstöra protozoer, vilket främjade tillämpningen av ultraviolett desinfektionsteknik i vissa storskaliga stadsvattenförsörjningsbehandlingar. Till exempel, mellan 1998 och 1999, renoverades Vanhakaupunki och Pitkäkoskis vattenförsörjningsverk i Helsingfors, Finland, och ultravioletta desinfektionssystem lades till, med en total reningskapacitet på cirka 12 000 m3/h; EL i Edmonton, Kanada. Smith Water Supply Plant installerade också anläggningar för ultraviolett desinfektion runt 2002, med en daglig behandlingskapacitet på 15 000 m3/h.
Den 25 juli 2023 offentliggjorde Kina den nationella standarden "Ultraviolett bakteriedödande lampa standard nummer GB 19258-2003". Det engelska standardnamnet är: Ultraviolet bakteriedödande lampa. Den 5 november 2012 offentliggjorde Kina den nationella standarden "Kallkatod ultravioletta bakteriedödande lampor standard nummer GB/T 28795-2012". Det engelska standardnamnet är: Cold cathode ultraviolet germicidal lamps. Den 29 december 2022 offentliggjorde Kina "Energy Efficiency Limit Values and Energy Efficiency Level Standard Number of Ballasts for Gas Discharge Lamps for General Lighting: GB 17896-2022" nationell standard, engelska standardnamn: Minimum allowable values of energy efficiency and energy effektivitetsgrader för förkopplingsdon för gasurladdningslampor för allmän belysning kommer att implementeras den 1 januari 2024.
För närvarande har ultraviolett steriliseringsteknik utvecklats till en säker, pålitlig, effektiv och miljövänlig desinfektionsteknik. Ultraviolett steriliseringsteknik ersätter gradvis traditionella kemiska desinfektionsmetoder och blir den vanliga torrdesinfektionstekniken. Det har använts i stor utsträckning inom olika områden hemma och utomlands, såsom avfallsgasbehandling, vattenbehandling, ytsterilisering, luftsterilisering, etc.
Posttid: Dec-08-2023